Química Orgânica 2 · Ferramentas de oxidação e redução
Cold KMnO4 dihydroxylation of cyclopentene to cis-cyclopentane-1,2-diol
Condições: KMnO4, NaOH, H2O, 0 °C
Desenhe este problema você mesmo
Arraste dos elétrons que se movem até onde eles vão, ou toque em um e depois no outro. Cada seta é verificada; Dica ajuda quando você travar. Não precisa de conta.
O mecanismo, passo a passo
Próximo mostra as setas curvas de cada passo e as explica. Os passos escritos estão abaixo.
Ler todos os 7 passos escritos
[3+2] cycloaddition of permanganate
Permanganate adds across the C=C in one concerted step: two oxo oxygens bond to the two alkene carbons on the same face, and manganese is reduced from Mn(VII) to Mn(V) in a cyclic manganate ester.
As setas curvas
- The alkene π pair forms a C–O bond to one oxo oxygen.
- A Mn=O π pair forms the second C–O bond on the same face.
- The other Mn=O π pair moves onto manganese, reducing it.
Hydroxide attacks manganese; one Mn–O bond breaks
Hydroxide adds to manganese and one Mn–O bond of the cyclic ester breaks, leaving an alkoxide on the ring.
As setas curvas
- A hydroxide lone pair forms a bond to manganese.
- The Mn–O pair moves onto the ring oxygen.
Water protonates the alkoxide
Water gives a proton to the alkoxide, forming the first OH group.
As setas curvas
- The alkoxide lone pair takes a proton from water.
- The O–H pair stays on oxygen as hydroxide.
Hydroxide attacks manganese again
A second hydroxide adds to manganese and the remaining Mn–O bond to the ring breaks, freeing the second alkoxide.
As setas curvas
- A hydroxide lone pair forms a bond to manganese.
- The Mn–O pair moves onto the ring oxygen.
Why must the solution stay cold and basic?
Cold, dilute, basic permanganate stops at the diol; warm or acidic permanganate keeps oxidising.
Water protonates the second alkoxide
Water protonates the second alkoxide, completing the diol and leaving a manganese(V) oxo-anion.
As setas curvas
- The alkoxide lone pair takes a proton from water.
- The O–H pair stays on oxygen as hydroxide.
cis-Cyclopentane-1,2-diol
Both OH groups are on the same face: cyclopentene has been dihydroxylated to cis-cyclopentane-1,2-diol (meso), and permanganate has been reduced to a brown manganese species.
O que você vai praticar
Draw the concerted [3+2] cycloaddition of permanganate to cyclopentene and the base hydrolysis of both Mn–O bonds of the cyclic manganate ester, giving cis-cyclopentane-1,2-diol.
Você acabou de desenhar cada seta deste problema.
Cada um dos 5349 problemas de Orgânica 1 e 2 funciona assim: feedback em cada seta, dicas quando você travar e um modo prova sem dicas. Grátis com uma conta, sem cartão.
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